EP0178621A2 - Transversally excited gas laser - Google Patents

Transversally excited gas laser Download PDF

Info

Publication number
EP0178621A2
EP0178621A2 EP85113022A EP85113022A EP0178621A2 EP 0178621 A2 EP0178621 A2 EP 0178621A2 EP 85113022 A EP85113022 A EP 85113022A EP 85113022 A EP85113022 A EP 85113022A EP 0178621 A2 EP0178621 A2 EP 0178621A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
main
electrodes
discharge
gas
auxiliary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP85113022A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0178621A3 (en
Inventor
Gerhard Dr. Rer. Nat. Dipl.-Phys. Brumme
Konrad Dipl.-Ing. Paur
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0178621A2 publication Critical patent/EP0178621A2/en
Publication of EP0178621A3 publication Critical patent/EP0178621A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
    • H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
    • H01S3/09713—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation
    • H01S3/09716—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation by ionising radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
    • H01S3/0384—Auxiliary electrodes, e.g. for pre-ionisation or triggering, or particular adaptations therefor

Definitions

  • the invention relates to a gas laser according to the preamble of claim 1.
  • a gas laser according to the preamble of claim 1.
  • Such a TE laser belongs to the subject of the older, not yet published patent application P 33 13811.7.
  • the main charge is prepared by a free corona discharge generated between auxiliary discharges.
  • the auxiliary electrodes each consist of a conductor covered by a dielectric, and the sheaths of several conductors can also be combined to form a common carrier.
  • Such an electrode system can be produced and assembled efficiently, is relatively independent of the configuration of the main electrodes and, last but not least, also offers the possibility of varying the high voltage, the gas pressure and the gas composition within certain limits. This enables a "sealed-off" operation, in which, as is known, the partial pressures of the gas mixture and consequently the required high voltage change over time.
  • the invention is based on the object of designing a laser of the type mentioned at the outset in such a way that it can be operated over a long period of time with a closed gas volume and in particular also tolerates relatively large high-voltage fluctuations. This object is achieved by a laser with the features of claim 1.
  • the proposed constriction in the auxiliary electrode jacket gives the corona discharge a form in which the UV light is preferably emitted into the space between the main electrodes.
  • the degree of ionization of the gas is particularly high where the presence of free electrons is most effective. It has been found that this simple measure significantly improves the functionality of the laser.
  • the optimal value is usually somewhat larger than the capacitance that is formed by the dielectric-coated conductors themselves. Accordingly, the dielectric sheath will normally also be metallized on its outside, in places where the metallization only increases the capacity and is not included in a discharge.
  • a pulsed TE gas laser is a pulsed TE gas laser. It contains a cylindrical ceramic tube 1, in which an electrode arrangement is inserted. The entire arrangement is designed as a self-supporting unit and has the shape of an elongated cuboid with a rectangular cross section. Two opposite long sides of this cuboid are essentially formed by main electrodes (main cathode 2, main anode 3) with their respective leads 4, 5; one pair of auxiliary electrodes is integrated in each of the other two sides of the parallelepiped. The faces of the cuboid are each closed off by a plate, not shown, which acts as a mirror support.
  • Each pair of auxiliary electrodes contains a common ceramic body 6, 7 with the profile of a "B", from which a bent web extends at the top and bottom.
  • the back and the two cavities of the B-shape are metallized (metallizations 8 to 13), the metallizations 8, 9 adjacent to the main cathode 2 as auxiliary cathodes, the metallizations 10, 11 adjacent to the main anode 3 as auxiliary anodes and the outer metallizations 12, 13 serve to increase capacity.
  • the bent webs are each solidified with one of the main electrodes.
  • FIG. 2 shows a particularly simple operating circuit for the laser of FIG. 1.
  • a triggerable spark gap 15 is located between a high-voltage connection 14 and ground.
  • To this switch is a series element, formed from a charging capacitor C 1 and an ohmic resistor R in parallel.
  • the main discharge path is connected across the resistor, the cathode of which is connected to the auxiliary cathodes and the anode of which is connected to the auxiliary anodes.
  • the auxiliary electrode pairs are each replaced by the capacitances 4 they have formed: the capacitances C 2 and C 3 symbolize the capacitors which form the metallizations 8 and 10 or 9 and 11, the capacitances C 4 and C 5 the capacitances from the metallizations 8 and 12 or 9 and 13 and the capacitances C 6 and C 7 the capacitors of the metallizations 10 and 12 or 11 and 13. From capacitances C 2 , C 4 , C 6 , b2w. C 3 , C 5 , C 7 results in a capacity C h .
  • the circuit is designed as follows:
  • the high-voltage connection receives a high voltage of 26 ( ⁇ 3) kV, the charging capacitor has a capacitance of 10nF, the ohmic resistance is 10kQ and the capacitance of each pair of auxiliary electrodes is approximately 40pF.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment shown. So you could give the ceramic body of the auxiliary electrodes still other forms, provided only the prescribed constriction remains on the inside; For example, an "S" profile, which delivers particularly high capacities, would be possible if space permits. Apart from this, the freedoms obtained according to the invention in the choice of parameters can also be used to select a gas mixture with a particularly high volume yield; A CO 2 laser with a CO 2 content of at least 30% would be feasible, for example. 6 claims 2 figures

Abstract

Gegenstand des Hauptpatents ist ein transversal angeregter Gaslaser, dessen Hauptentladung durch eine zwischen Hilfselektroden gezündete Koronaentladung eingeleitet wird. Die Hilfselektroden bestehen dabei jeweils aus einem Leiter, der von einem Dielektrikum umhüllt wird; die Hüllen eines Elektrodenpaares können dabei auch zu einem einzigen Teil zusammengefaßt sein. Die Erfindung geht von dieser Hüllenform aus und schlägt vor, den Mantel zwischen den beiden Leitern auf seiner der Hauptentladungsstrecke zugewandten Seite (Innenseite) mit einem längsachsenparallelen Einschnitt zu versehen und auf seiner Außenseite auch noch zu metallisieren. Der Einschnitt sorgt dafür, daß das UV-Licht der Korona-Entladung bevorzugt in den Bereich der Hauptentladungsstrecke gelangt und somit vor allem dort freie Elektronen erzeugt, wo sie am wirksamsten sind. Die Außenmetallisierung erhöht die Kapazität der Hilfselektrodenanordnung; dadurch wird die Koronaentladung verstärkt und möglicherweise auch die Hauptentladung derart verzögert, daß der Durchbruch in einem stärker ionisierten Gas erfolgt. Im Ergebnis wird der Laser unabhängiger von Änderungen in der Hochspannung, dem Gasdruck und der Gaszusammensetzung. Hauptanwendungsgebiet: sealed-off-CO2-Laser für den mobilen Einsatz.The main patent relates to a transversely excited gas laser, the main discharge of which is initiated by a corona discharge ignited between auxiliary electrodes. The auxiliary electrodes each consist of a conductor which is encased by a dielectric; the sleeves of a pair of electrodes can also be combined into a single part. The invention is based on this form of envelope and proposes to provide the sheath between the two conductors on its side facing the main discharge gap (inside) with an incision parallel to the longitudinal axis and also to metallize it on its outside. The incision ensures that the UV light from the corona discharge preferably reaches the area of the main discharge path and thus generates free electrons wherever they are most effective. The outer metallization increases the capacity of the auxiliary electrode arrangement; this increases the corona discharge and possibly also delays the main discharge in such a way that the breakdown occurs in a more ionized gas. As a result, the laser becomes more independent of changes in high voltage, gas pressure and gas composition. Main area of application: sealed-off CO2 laser for mobile use.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gaslaser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger TE-Laser gehört zum Gegenstand der älteren, noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung P 33 13811.7.The invention relates to a gas laser according to the preamble of claim 1. Such a TE laser belongs to the subject of the older, not yet published patent application P 33 13811.7.

Bei dem Lasertyp der zitierten Anmeldung wird die Hauptladung durch eine zwischen Hilfsentladungen erzeugte, freie Koronaentladung vorbereitet. Die Hilfselektroden bestehen jeweils aus einem von einem Dielektrikum umhüllten Leiter, wobei die Hüllen mehrerer Leiter auch zu einem gemeinsamen Träger zusammengefaßt sein können. Ein solches Elektrodensystem läßt sich rationell herstellen und montieren, ist relativ unabhängig von der Konfiguration der Hauptelektroden und bietet nicht zuletzt auch die Möglichkeit, die Hochspannung, den Gasdruck und die Gaszusammensetzung in gewissen Grenzen zu variieren. Damit wird ein "sealed-off"-Betrieb möglich, bei dem sich bekanntlich im Läufe der Zeit die Partialdrücke des Gasgemisches und demzufolge auch die erforderliche Hochspannung verändern.In the laser type of the cited application, the main charge is prepared by a free corona discharge generated between auxiliary discharges. The auxiliary electrodes each consist of a conductor covered by a dielectric, and the sheaths of several conductors can also be combined to form a common carrier. Such an electrode system can be produced and assembled efficiently, is relatively independent of the configuration of the main electrodes and, last but not least, also offers the possibility of varying the high voltage, the gas pressure and the gas composition within certain limits. This enables a "sealed-off" operation, in which, as is known, the partial pressures of the gas mixture and consequently the required high voltage change over time.

Um die Toleranz gegenüber Parameterschwankungen und damit auch die Lebenserwartung im sealed-off-Betrieb noch weiter zu erhöhen, könnte man daran denken, parallel zur Hauptentladungsstrecke einen sogenannten "peaking capacitor" zu schalten. Dieser Kondensator kann, wenn er richtig dimensioniert ist, in vielen Fällen die Stabilität und Homogenität der Hauptentladung erheblich verbessern (vgl. hierzu Opt. Quant. Elec. 15 (1981) 251). Bei der vorliegenden Laseranordnung bringt die Verwendung eines Les 1 Lk/11.10.1984In order to further increase the tolerance to parameter fluctuations and thus also the life expectancy in sealed-off operation, one could think of connecting a so-called "peaking capacitor" parallel to the main discharge path. If dimensioned correctly, this capacitor can significantly improve the stability and homogeneity of the main discharge in many cases (cf. Opt. Quant. Elec. 15 (1981) 251). In the present laser arrangement, the use of a Les 1 Lk / 11.10.1984

"peaking capacitors" allerdings, wie Versuche gezeigt haben, keinerlei Verbesserungen. Die Gründe für dieses Verhalten, von dem auch in Opt. Quant. Elec. 15(1983)185 berichtet wird, sind noch nicht klar.However, as experiments have shown, "peaking capacitors" show no improvements. The reasons for this behavior, of which also in Opt. Quant. Elec. 15 (1983) 185 is not yet clear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Laser der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er über längere Zeiten hinweg mit einem abgeschlossenen Gasvolumen betrieben werden kann und insbesondere auch relativ starke Hochspannungsschwankungen verträgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Laser mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The invention is based on the object of designing a laser of the type mentioned at the outset in such a way that it can be operated over a long period of time with a closed gas volume and in particular also tolerates relatively large high-voltage fluctuations. This object is achieved by a laser with the features of claim 1.

Die vorgeschlagene Einschnürung im Hilfselektrodenmantel gibt der Koronaentladung eine Form, bei der das UV-Licht bevorzugt in den Raum zwischen den Hauptelektroden abgestrahlt wird. Auf diese Weise ist der Ionisierungsgrad das Gases gerade dort, wo die Anwesenheit freier Elektronen am wirksamsten ist, besonders hoch. Es hat sich herausgestellt, daß bereits diese einfache Maßnahme die Funktionsfähigkeit des Lasers signifikant verbessert.The proposed constriction in the auxiliary electrode jacket gives the corona discharge a form in which the UV light is preferably emitted into the space between the main electrodes. In this way, the degree of ionization of the gas is particularly high where the presence of free electrons is most effective. It has been found that this simple measure significantly improves the functionality of the laser.

Noch günstiger werden die Verhältnisse, wenn man zusätzlich die Kapazität der Hilfselektrodenanordnung richtig einstellt. Der optimale Wert ist in der Regel etwas größer als diejenige Kapazität, die von den dielektrisch umhüllten Leitern selbst gebildet wird. Dementsprechend wird man normalerweise den dielektrischen Mantel auch noch auf seiner Außenseite metallisieren, und zwar an Stellen, an denen die Metallisierung nur kapazitätserhöhend wirkt und nicht in eine Entladung einbezogen wird.The situation becomes even more favorable if the capacity of the auxiliary electrode arrangement is additionally correctly set. The optimal value is usually somewhat larger than the capacitance that is formed by the dielectric-coated conductors themselves. Accordingly, the dielectric sheath will normally also be metallized on its outside, in places where the metallization only increases the capacity and is not included in a discharge.

Bei optimierten Hilfselektrodenkapazitäten toleriert beispielsweise ein C02-Laser ohne weiteres Hochspannungsänderungen von bis zu ±15%. Eine befriedigende Erklärung für dieses bemerkenswerte Phänomen gibt es noch nicht. Man kann wohl nicht ausschließen, daß ähnliche Mechanismen wie bei dem sonst verwendeten "peaking capacitor" eine Rolle spielen; allerdings liegen die jeweils günstigsten Kapazitätswerte in beiden Fällen gewöhnlich um mehr als eine Größenordnung auseinander.With optimized auxiliary electrode capacities, for example, a C0 2 laser tolerates high-voltage changes of up to ± 15% without further notice. There is still no satisfactory explanation for this remarkable phenomenon. It cannot be ruled out that mechanisms similar to the "peaking capa citor "play a role; however, the cheapest capacity values in both cases are usually more than an order of magnitude apart.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche.Further advantageous refinements and developments of the invention are the subject of additional claims.

Der Lösungsvorschlag soll nun in Verbindung mit den beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigen

  • Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, in einem schematisch gehaltenen Querschnitt, und
  • Fig. 2 von diesem Beispiel die Betriebsschaltung.
The proposed solution will now be explained in more detail in connection with the attached figures. Show it
  • Fig. 1 shows a preferred embodiment, in a schematic cross-section, and
  • Fig. 2 of this example, the operating circuit.

Der Laser der Fig. 1 ist ein gepulster TE-Gaslaser. Er enthält ein zylindrisches Keramikrohr 1, in das eine Elektrodenanordnung eingesetzt ist. Die gesamte Anordnung ist als eine selbsttragende Einheit ausgebildet und hat die Form eines langgestreckten Quaders mit einem rechteckigen Querschnitt. Zwei gegenüber liegende Längsseiten dieses Quaders werden im wesentlichen durch Hauptelektroden (Hauptkathode 2, Hauptanode 3) mit ihren jeweiligen Zuleitungen 4, 5 gebildet; in die beiden übrigen Quaderlängsseiten ist jeweils ein Hilfselektrodenpaar integriert. Die Stirnseiten des Quaders sind jeweils durch eine als Spiegelträger fungierende, nicht dargestellte Platte abgeschlossen.1 is a pulsed TE gas laser. It contains a cylindrical ceramic tube 1, in which an electrode arrangement is inserted. The entire arrangement is designed as a self-supporting unit and has the shape of an elongated cuboid with a rectangular cross section. Two opposite long sides of this cuboid are essentially formed by main electrodes (main cathode 2, main anode 3) with their respective leads 4, 5; one pair of auxiliary electrodes is integrated in each of the other two sides of the parallelepiped. The faces of the cuboid are each closed off by a plate, not shown, which acts as a mirror support.

Jedes Hilfselektrodenpaar enthält einen gemeinsamen Keramikkörper 6, 7 mit dem Profil eines "B", von dem oben und unten jeweils ein abgeknickter Steg ausgeht. Die Rückseite und die beiden Hohlräume der B-Form sind metallisiert (Metallisierungen 8 bis 13), wobei die der Hauptkathode 2 benachbarte Metallisierungen 8, 9 als Hilfskathoden, die der Hauptanode 3 benachbarten Metallisierungen 10, 11 als Hilfsanoden und die außenseitigen Metallisierungen 12, 13 zur Erhöhung der Kapazitäten dienen. Die abgeknickten Stege sind jeweils mit einer der Hauptelektroden verfestigt.Each pair of auxiliary electrodes contains a common ceramic body 6, 7 with the profile of a "B", from which a bent web extends at the top and bottom. The back and the two cavities of the B-shape are metallized (metallizations 8 to 13), the metallizations 8, 9 adjacent to the main cathode 2 as auxiliary cathodes, the metallizations 10, 11 adjacent to the main anode 3 as auxiliary anodes and the outer metallizations 12, 13 serve to increase capacity. The bent webs are each solidified with one of the main electrodes.

Fig. 2 zeigt eine besonders einfache Betriebsschaltung für den Laser der Fig. 1. Zwischen einem Hochspannungsanschluß 14 und Masse befindet sich eine triggerbare Funkenstrecke 15. Zu diesem Schalter liegt ein Reihenglied, gebildet aus einem Ladekondensator C1 und einem ohmschen Widerstand R parallel. Quer zum Widerstand ist die Hauptentladungsstrecke geschaltet, deren Kathode mit den Hilfskathoden und deren Anode mit den Hilfsanoden verbunden sind. In der Figur sind die Hilfselektrodenpaare jeweils durch die von ihnen gebildeten Kapazitäten 4 ersetzt: Die Kapazitäten C2 und C3 symbolisieren die Kondensatoren, die die Metallisierungen 8 und 10 bzw. 9 und 11 miteinander bilden, die Kapazitäten C4 und C5 die Kapazitäten aus den Metallisierungen 8 und 12 bzw. 9 und 13 und die Kapazitäten C6 und C7 die Kondensatoren der Metallisierungen 10 und 12 bzw. 11 und 13. Aus Kapazitäten C2, C4, C6, b2w. C3, C5, C7 ergibt sich jeweils eine Kapazität Ch. Die Schaltung ist folgendermaßen ausgelegt: Der Hochspannungsanschluß empfängt eine Hochspannung von 26(±3)kV, der Ladekondensator hat eine Kapazität von 10nF, der ohmsche Widerstand ist 10kQ groß und die Kapazität eines jeden Hilfselektrodenpaares beträgt etwa 40pF.FIG. 2 shows a particularly simple operating circuit for the laser of FIG. 1. A triggerable spark gap 15 is located between a high-voltage connection 14 and ground. To this switch is a series element, formed from a charging capacitor C 1 and an ohmic resistor R in parallel. The main discharge path is connected across the resistor, the cathode of which is connected to the auxiliary cathodes and the anode of which is connected to the auxiliary anodes. In the figure, the auxiliary electrode pairs are each replaced by the capacitances 4 they have formed: the capacitances C 2 and C 3 symbolize the capacitors which form the metallizations 8 and 10 or 9 and 11, the capacitances C 4 and C 5 the capacitances from the metallizations 8 and 12 or 9 and 13 and the capacitances C 6 and C 7 the capacitors of the metallizations 10 and 12 or 11 and 13. From capacitances C 2 , C 4 , C 6 , b2w. C 3 , C 5 , C 7 results in a capacity C h . The circuit is designed as follows: The high-voltage connection receives a high voltage of 26 (± 3) kV, the charging capacitor has a capacitance of 10nF, the ohmic resistance is 10kQ and the capacitance of each pair of auxiliary electrodes is approximately 40pF.

Weitere Herstellungs- und Betriebseinzelheiten gehen aus der Hauptanmeldung hervor.Further manufacturing and operational details emerge from the main application.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnte man dem Keramikkörper der Hilfselektroden noch andere Formen geben, sofern nur die vorgeschriebene Einschnürung auf der Innenseite bleibt; möglich wäre etwa, wenn dies die Platzverhältnisse erlauben, ein "S"-Profil, das besonders hohe Kapazitäten liefert. Davon abgesehen ließen sich die erfindungsgemäß gewonnenen Freiheiten bei der Parameterwahl auch dazu nutzen, eine Gasmischung mit besonders hoher Volumenausbeute zu wählen; realisierbar wäre beispielsweise ein CO2-Laser mit einem C02-Gehalt von mindestens 30%. 6 Patentansprüche 2 FigurenThe invention is not restricted to the exemplary embodiment shown. So you could give the ceramic body of the auxiliary electrodes still other forms, provided only the prescribed constriction remains on the inside; For example, an "S" profile, which delivers particularly high capacities, would be possible if space permits. Apart from this, the freedoms obtained according to the invention in the choice of parameters can also be used to select a gas mixture with a particularly high volume yield; A CO 2 laser with a CO 2 content of at least 30% would be feasible, for example. 6 claims 2 figures

Claims (6)

1. Transversal angeregter Gaslaser, insbesondere TEA-Laser, enthaltend 1) eine langgestreckte, gasgefüllte Entladungskmmer mit a) zwei optischen Elementen, die sich an den beiden Kammerstirnseiten befinden und auf einer gemeinsamen Achse (optische Achse) liegen, b) zwei im Kammerinneren plazierten Elektroden (Hauptkathode, Hauptanode), die sich längs der optischen Achse erstrecken, und zwar derart, daß diese Achse in dem Raum (Hauptentladungsraum) zwischen der Hauptkathode und Hauptanode verläuft, c) mindestens zwei weiteren, im Kammerinneren angeordneten Elektroden (Hilfselektrcden), die sich im Bereich einer der beiden offenen Seiten des Hauntentladungsraumes parallel zur optischen Achse erstrecken, jeweils aus einem von einem gemeinsamen dielektrischen Mantel umgebenen Leiter bestehen und zu allen übrigen Elektroden einen Überschlagsabstand beinhalten; 2) eine Ansteuereinheit, mit der im Betrieb des Gaslasers a) die Hauptkathode und die Hauptanode auf derart unterschiedliche Potentiale gelegt werden, daß zwischen ihnen eine elektrische Entladung (Hauptentladung) erfolgt; b) je zwei ein Paar bildende Hilfselektroden auf derart voneinander verschiedene Potentiale gelegt werden, daß zwischen ihnen eine das Gas des Hauptentladunssraumes vorionisierende Koronaentladung stattfindet;
gemäß dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 33 13811.7); dadurch gekennzeichnet, daß der Hantel (6, 7) ein Profil mit einer Einschnürung zwischen den Leitern jedes Hilfselektrodenpaares (Metallisierungen 8, 10 bzw. 9, 11) auf der dem Hauptentladungsraum zugewandten Seite (Innenseite) aufweist.1. Containing transversely excited gas lasers, in particular TEA lasers 1) an elongated, gas-filled discharge device with a) two optical elements which are located on the two faces of the chamber and lie on a common axis (optical axis), b) two electrodes placed inside the chamber (main cathode, main anode), which extend along the optical axis, in such a way that this axis runs in the space (main discharge space) between the main cathode and main anode, c) at least two further electrodes (auxiliary electrodes) arranged in the interior of the chamber, which extend in the area of one of the two open sides of the haunted discharge space parallel to the optical axis, each consist of a conductor surrounded by a common dielectric sheath and contain a flashover distance from all other electrodes ; 2) a control unit with which the gas laser operates a) the main cathode and the main anode are placed on such different potentials that an electrical discharge (main discharge) takes place between them; b) in each case two auxiliary electrodes forming a pair are placed on potentials which are so different from one another that between them a corona discharge takes place which pre-ionizes the gas of the main discharge space;
according to the main patent (patent application P 33 13811.7); characterized in that the dumbbell (6, 7) has a profile with a constriction between the conductors of each auxiliary electrode pair (metallizations 8, 10 and 9, 11) on the side facing the main discharge space (inside). 2. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (6, 7) eines Hilfselektrodenpaares ein "8"- oder "B"-Profil aufweist.2. Laser according to claim 1, characterized in that the jacket (6, 7) of a pair of auxiliary electrodes has an "8" - or "B" profile. 3. Laser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Hilfselektrodenleiter aus einer Metallisierung (8 bis 11) besteht, die vorzugsweise die gesamte Innenwand des Mantels (6, 7) bedeckt.3. Laser according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary electrode conductor consists of a metallization (8 to 11), which preferably covers the entire inner wall of the jacket (6, 7). 4. Laser nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Mantels (6, 7) eine Metallisierung (12, 13) trägt.4. Laser according to claim 1 or 3, characterized in that the outside of the jacket (6, 7) carries a metallization (12, 13). 5. Laser nach Anspruch 4, mit einem Ladekondensator der Kapazität C1, d a d urch ge kennzeichnet, daß für die Kapazität C2 des aus einem Hilfselektrodenpaar gebildeten Kondensators gilt: 10-3C1<C2<10-2C1, insbesondere 3 × 10-3C1<C2<0,6×10-2C1. 5. Laser according to claim 4, with a charging capacitor of the capacitance C 1 , characterized by the fact that the capacitance C 2 of the capacitor formed from an auxiliary electrode pair applies to: 10 -3 C 1 <C 2 <10 - 2C 1 , in particular 3 × 10 -3 C 1 <C 2 <0.6 × 10 -2 C 1 . 6. Verfahren zum Betrieb eines. Lasers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Schalter im Kreis einer Hechspannungsquelle, einem quer zum Schalter liegenden, aus einem Ladekondensator in Reihe mit einem ohmschen Widerstand gebildeten Glied, einer quer zum ohmschen Widerstand liegenden Hauptentladungsstrecke und mindestens zwei Hilfselektrodenpaaren, von denen jeweils die eine Elektrode mit der Hauptkathode und die andere Elektrode mit der Hauptanode verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungsanschluß eine Hochspannung U zwischen 20kV und 30kV erhält, daß die Kapazität des Ladekondensators C1 zwischen 5nF und 15nF liegt, daß die Hilfselektrodenpaare jeweils eine Kapazität Ch zwischen 30pF und 70pF haben und daß der Widerstandswert R des ohmschen Widerstandes zwischen 5kV und 15kV liegt, insbesondere daß gilt: 23kV<U<29kV, 8nF<C1<12nF, 40pF<Ch <60pF, 8kΩ<R<12kΩ.6. Procedure for operating a. Laser according to one of claims 1 to 5, with a switch in the circuit of a high voltage source, a transverse to the switch, a link formed from a charging capacitor in series with an ohmic resistor, a transverse to the ohmic resistance main discharge path and at least two auxiliary electrode pairs, each of which one electrode is connected to the main cathode and the other electrode is connected to the main anode, characterized in that the high-voltage connection receives a high voltage U between 20 kV and 30 kV, that the capacitance of the charging capacitor C 1 is between 5nF and 15nF, that the auxiliary electrode pairs each have a capacitance C h between 30pF and 70pF and that the resistance value R of the ohmic resistance is between 5kV and 15kV, in particular that applies: 23kV <U <29kV, 8nF <C 1 <12nF, 40pF <C h <60pF, 8kΩ <R <12kΩ .
EP85113022A 1984-10-15 1985-10-14 Transversally excited gas laser Withdrawn EP0178621A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3437738 1984-10-15
DE3437738 1984-10-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0178621A2 true EP0178621A2 (en) 1986-04-23
EP0178621A3 EP0178621A3 (en) 1988-07-27

Family

ID=6247915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP85113022A Withdrawn EP0178621A3 (en) 1984-10-15 1985-10-14 Transversally excited gas laser

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4703490A (en)
EP (1) EP0178621A3 (en)
JP (1) JPS61105883A (en)
CA (1) CA1260530A (en)
NO (1) NO853264L (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0283044A2 (en) * 1987-03-19 1988-09-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser apparatus
EP0304031A2 (en) * 1987-08-20 1989-02-22 Siemens Aktiengesellschaft Gas laser, especially a C02-laser

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987004868A1 (en) * 1986-01-29 1987-08-13 Fanuc Ltd Gas laser utilizing high-frequency excitation
US4905251A (en) * 1988-11-07 1990-02-27 Spectra-Physics, Inc. Self-preionizing resistively ballasted semiconductor electrode
US7856044B2 (en) * 1999-05-10 2010-12-21 Cymer, Inc. Extendable electrode for gas discharge laser
US6414979B2 (en) 2000-06-09 2002-07-02 Cymer, Inc. Gas discharge laser with blade-dielectric electrode
US6690706B2 (en) 2000-06-09 2004-02-10 Cymer, Inc. High rep-rate laser with improved electrodes
US7190708B2 (en) 2000-11-01 2007-03-13 Cymer, Inc. Annealed copper alloy electrodes for fluorine containing gas discharge lasers
US6654403B2 (en) 2000-06-09 2003-11-25 Cymer, Inc. Flow shaping electrode with erosion pad for gas discharge laser
US6560263B1 (en) 2000-06-09 2003-05-06 Cymer, Inc. Discharge laser having electrodes with sputter cavities and discharge peaks
US6466602B1 (en) 2000-06-09 2002-10-15 Cymer, Inc. Gas discharge laser long life electrodes
US7132123B2 (en) * 2000-06-09 2006-11-07 Cymer, Inc. High rep-rate laser with improved electrodes
US6363094B1 (en) 2000-06-09 2002-03-26 Cymer, Inc. Gas discharge laser electrode with reduced sensitivity to adverse boundary layer effects
US6711202B2 (en) 2000-06-09 2004-03-23 Cymer, Inc. Discharge laser with porous insulating layer covering anode discharge surface
US7230965B2 (en) * 2001-02-01 2007-06-12 Cymer, Inc. Anodes for fluorine gas discharge lasers
US7339973B2 (en) * 2001-09-13 2008-03-04 Cymer, Inc. Electrodes for fluorine gas discharge lasers
US7095774B2 (en) * 2001-09-13 2006-08-22 Cymer, Inc. Cathodes for fluorine gas discharge lasers
US7671349B2 (en) * 2003-04-08 2010-03-02 Cymer, Inc. Laser produced plasma EUV light source
US7301980B2 (en) * 2002-03-22 2007-11-27 Cymer, Inc. Halogen gas discharge laser electrodes
US7633989B2 (en) * 2005-06-27 2009-12-15 Cymer, Inc. High pulse repetition rate gas discharge laser
US7542502B2 (en) * 2005-09-27 2009-06-02 Cymer, Inc. Thermal-expansion tolerant, preionizer electrode for a gas discharge laser
US7706424B2 (en) * 2005-09-29 2010-04-27 Cymer, Inc. Gas discharge laser system electrodes and power supply for delivering electrical energy to same
US20070071047A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-29 Cymer, Inc. 6K pulse repetition rate and above gas discharge laser system solid state pulse power system improvements
US7812329B2 (en) 2007-12-14 2010-10-12 Cymer, Inc. System managing gas flow between chambers of an extreme ultraviolet (EUV) photolithography apparatus
US7655925B2 (en) * 2007-08-31 2010-02-02 Cymer, Inc. Gas management system for a laser-produced-plasma EUV light source
US8519366B2 (en) 2008-08-06 2013-08-27 Cymer, Inc. Debris protection system having a magnetic field for an EUV light source
JP5687488B2 (en) 2010-02-22 2015-03-18 ギガフォトン株式会社 Extreme ultraviolet light generator
JP6411120B2 (en) * 2014-08-04 2018-10-24 株式会社アマダミヤチ Laser equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2144141A6 (en) * 1971-07-01 1973-02-09 Comp Generale Electricite
EP0122597A2 (en) * 1983-04-15 1984-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Transversely excited gas laser

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2144141A6 (en) * 1971-07-01 1973-02-09 Comp Generale Electricite
EP0122597A2 (en) * 1983-04-15 1984-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Transversely excited gas laser

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, Band 44, Nr. 9, September 1973, Seiten 4125-4136, American Institute of Physics, US; L.J. DENES et al.: "Laser gain characterization of near-atmospheric CO2:N2:He glows in a planar electrode geometry" *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0283044A2 (en) * 1987-03-19 1988-09-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser apparatus
EP0283044A3 (en) * 1987-03-19 1988-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser apparatus
US5042047A (en) * 1987-03-19 1991-08-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser apparatus
EP0495535A1 (en) * 1987-03-19 1992-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser apparatus
EP0304031A2 (en) * 1987-08-20 1989-02-22 Siemens Aktiengesellschaft Gas laser, especially a C02-laser
EP0304031A3 (en) * 1987-08-20 1989-03-22 Siemens Aktiengesellschaft Berlin Und Munchen Gas laser, especially a c02-laser

Also Published As

Publication number Publication date
EP0178621A3 (en) 1988-07-27
JPS61105883A (en) 1986-05-23
US4703490A (en) 1987-10-27
CA1260530A (en) 1989-09-26
NO853264L (en) 1986-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0178621A2 (en) Transversally excited gas laser
EP0772900B1 (en) Discharge arrangement for pulsed gas lasers
EP0048407A1 (en) High-energy TEA laser with ionizing rods arranged parallel to the laser axis
EP0024576B1 (en) Apparatus producing fast pulsed discharges in a laser, particularly for high-energy lasers
DE19636965B4 (en) Electrical radiation source and radiation system with this radiation source
DE2716578A1 (en) PLASMA ELECTRONS / ION SOURCE
DE4108474A1 (en) DEVICE FOR PREIONING A PULSED GAS LASER
EP0122597B1 (en) Transversely excited gas laser
DE4108472A1 (en) DEVICE FOR PREIONING GAS IN A PULSED GAS LASER
DE3705165C2 (en)
EP0087820A1 (en) Surge arrester with a gas-filled housing
DE2939121C2 (en) Bifilar, helical electrode arrangement
DE3706981C2 (en) Device and method for uniformly ionizing a gaseous medium under high pressure
EP0074586A2 (en) TE-type laser, particularly for high energy output
EP0473814A1 (en) Hollow electrode switch
DE3128206A1 (en) TAPE CONDUCTOR FOR ENERGY STORAGE, PREFERABLY FOR HIGH-ENERGY LASER
DE2636177C3 (en) High energy laser
EP0130443B1 (en) Excitation circuit for a high energy te laser system
DE3914923A1 (en) DISCHARGE DEVICE
EP0033090A2 (en) Gaseous discharge display device
EP0473813A1 (en) Hollow electrode switch
DE4333441C2 (en) Discharge tube
DE3914919C2 (en)
DE2123686A1 (en) Display device or board
DE8311303U1 (en) Transversely excited gas laser

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BE CH DE FR GB IT LI NL SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): BE CH DE FR GB IT LI NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19881221

17Q First examination report despatched

Effective date: 19901022

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Withdrawal date: 19910627

R18W Application withdrawn (corrected)

Effective date: 19910627

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: BRUMME, GERHARD, DR. RER. NAT. DIPL.-PHYS.

Inventor name: PAUR, KONRAD, DIPL.-ING.